矩阵的秩

R语言矩阵运算 主要包括以下内容： 创建矩阵向量；矩阵加减，乘积；矩阵的逆；行列式的值；特征值与特征向量；QR分解；奇异值分解；广义逆；backsolve与fowardsolve函数；取矩阵的上下三角元素；向量化算子等. 1 创建一个向量 在R中可以用函数 c() 来创建一个向量，例如： > x=c(1,2,3,4) > x [1] 1 2 3 4 2 创建一个矩阵 在R中可以用函数 matrix() 来创建一个矩阵，应用该函数时需要输入必要的参数值。 > args(matrix) function (data = NA, nrow = 1, ncol = 1, byrow = FALSE, dimnames = NULL) data 项为必要的矩阵元素， nrow 为行数， ncol 为列数，注意 nrow 与 ncol 的乘积应为矩阵元素个数， byrow 项控制排列元素时是否按行进行， dimnames 给定行和列的名称。例如： > matrix(1:12,nrow=3,ncol=4) [,1] [,2] [,3] [,4] [1,] 1 4 7 10 [2,] 2 5 8 11 [3,] 3 6 9 12 > matrix(1:12,nrow=4,ncol=3) [,1] [,2] [,3] [1,] 1 5 9 [2,] 2 6 10 [3,] 3 7 11 [4,] 4

矩阵论 矩阵论札记. 梁昌洪 . 2014学习概要 文章目录 矩阵论 第1部分 线性基础 第2部分 矩阵代数 第3部分 线性方程组 第4部分 矩阵空间 第5部分 本征问题与二次型 第6部分 矩阵变换 第7部分 矩阵应用 第1部分 线性基础 矩阵3大特点 : 矩阵是线性的 矩阵是离散的 矩阵是代数和几何交融的 行列式 n n n 阶 行列式 D D D 的值为 D = ∣ a 11 a 12 ⋯ a 1 n a 21 a 22 ⋯ a 2 n ⋮ ⋮ ⋮ a n 1 a n 2 ⋯ a n n ∣ = ∑ t = 0 n ! ( − 1 ) t a 1 p 1 a 2 p 2 ⋯ a n p n D = \left| \begin{matrix} a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \cdots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & &\vdots \\ a_{n1} & a_{n2} & \cdots &a_{nn} \end{matrix} \right | = \sum_{t=0}^{n!} (-1)^ta_{1p_1}a_{2p_2}\cdots a_{np_n} D = ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ​ a 1 1 ​ a 2 1 ​ ⋮ a n 1 ​ ​ a 1 2 ​

特殊矩阵 通用型的特殊矩阵 zeros函数：产生全0矩阵，即零矩阵 ones函数：产生全1矩阵，即幺矩阵 eye函数： 产生对角线为1的矩阵。当矩阵是方阵时，得到一个单位矩阵。 rand函数：产生（0,1）区间均匀分布的随机矩阵 randn函数：产生均值为0，方差为1的标准正态分布随机矩阵。 以上函数三种调用格式 例： 产生m x m 零矩阵 ：zeros(m) 产生m x n 零矩阵 ：zeros(m,n) 产生与矩阵A同型的零矩阵 ：zeros(sizeof(A)) 面向专门学科的特殊矩阵 1、 魔方矩阵：n阶魔方阵由1..n 2 共n 2 个整数组成，其每行每列及主、副对角线元素 之和都相等。当n>=2时，有多个不同的n阶魔方阵。 magic(n)：产生一个特定（不是所有的）n阶的魔方阵 2、 范德蒙(Vandermonde的)矩阵（常用与通信编码纠错）： vander(v)函数：生成以向量V为基础的范德蒙矩阵 3、 希尔伯特（Hilbert）矩阵：H( i , j )= 1/ (i+j-) Hilb(n)函数：生成n阶希尔伯特矩阵 4、 伴随矩阵（？？）： Compan(p)函数：求矩阵P的伴随矩阵 5、 帕斯卡矩阵：P( i , j )=p(i , j-1) + p(i-1,j) 且 p(i , 1)= p(1,j)=1 Pascal(n)函数：生成帕斯卡矩阵 矩阵变换

前言 AI（人工智能）现在火的一塌糊涂，其实在AI领域，机器学习已广泛应用在搜索引擎、自然语言处理、计算机视觉、生物特征识别、医学诊断、证券市场分析等领域，并且机器学习已经是各大互联网公司的基础设施，不再是一个新鲜的技术。但当你真的开始学习机器学习的时候，就会发现上手门槛其实还挺高的，这主要是因为机器学习是一门多领域交叉学科，涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等多门学科。 本文主要介绍一下机器学习涉及到的一些最常用的的数学知识，方便大家在学习机器学习的时候，能扫除一些基础障碍。 标量（scalar） 标量是一个单独的数，一般用普通小写字母或希腊字母表示，如 等。 向量（vector）相关 向量的定义 把数排成一列就是向量，比如： 向量一般用粗体小写字母或粗体希腊字母表示，如 等（有时候也会用箭头来标识，如 ），其元素记作 。 向量默认为列向量，行向量需要用列向量的转置表示，例如 等。 物理专业视角：向量是空间中的箭头，决定一个向量的是它的长度和方向 计算机专业视角：向量是有序的数字列表 数学专业视角：向量可以是任何东西，只要保证两个向量相加以及数字与向量相乘是有意义的即可 运算规则 向量的加法和数量乘法定义： 加法 相同维数的向量之间的加法为： 数量乘法 任意的常数 和向量的乘法为： 在给定数 及向量 的情况下 张成空间 张成空间是向量 和

The Span of the set of vectors Definition 1 Let \(\mathcal { S } = \left\{ \mathbf { u } _ { 1 } , \mathbf { u } _ { 2 } , \dots , \mathbf { u } _ { k } \right\}\) is a set of vectors from \(\mathcal{R^n}\) , the span of \(\mathcal{S}\) is all linear combinations in \(\mathcal{R^n}\) , the set is denoted by span \(\mathcal{S}\) , or span \(\left\{ \mathbf { u } _ { 1 } , \mathbf { u } _ { 2 } , \dots , \mathbf { u } _ { k } \right\}\) \(\vec v \in \text{span } \mathcal{S} \Longleftrightarrow \vec v \text{ can be some linear combination by the vectors from $\mathcal{S}$} \Longleftrightarrow

1、概念 线性(linear)指量(变量)与量(变量)之间按比例、成直线关系，在数学上可以理解为一阶导数为常数的函数；而非线性(non-linear)是指不成比例、没有直线关系，一阶导数不是常数的函数。 线性代数中的基本量指的是向量，基本关系是严格的线性关系；也就是可以简单的将线性代数理解为向量与向量之间的线性关系的映射。 2、向量(有大小和方向) 向量的运算： 正交向量 3、矩阵的各种类型 左行右列，行*列的意思 矩阵相等： 方阵： 负矩阵、上三角矩阵、下三角矩阵 对角矩阵： 单位矩阵： 对称矩阵： 4、矩阵的各种运算 矩阵的加减： 矩阵的乘法： 数乘：将数λ与矩阵A相乘，就是将数λ与矩阵A中的每一个元素相乘，记作λA；结果C=λA 矩阵与向量的乘法 另一种是分别相乘再相加 矩阵的转置--行和列互换 方阵的行列式 5、行列式计算方法 去掉第一行第一列剩余的称为余子式 行列式计算降维计算更方便 a(i,1)的乘以余子式A(j,1)，若i！=j代表乘以其他行列的余子式，该乘积为零 行列式的性质： 6、伴随矩阵和可逆矩阵 伴随矩阵 7、矩阵的运算规律 8、矩阵的初等变换 矩阵的初等变换 9、矩阵的秩 10、向量组 11、线性方程组的求解(齐次方程&非齐次方程) 特殊解+通解 非齐次方程的解 特解 和 通解 令b=0求基础解决 非齐次方程的通解=齐次方程的通解+非齐次方程的特解 12

作者：童哲 链接：https://www.zhihu.com/question/36966326/answer/70687817 来源：知乎 著作权归作者所有，转载请联系作者获得授权。 行列式这个“怪物”定义初看很奇怪，一堆逆序数什么的让人不免觉得恐惧，但其实它是有实际得不能更实际的物理意义的， 理解只需要三步 。这酸爽~ 1，行列式 是针对一个 的矩阵 而言的。 表示一个 维空间到 维空间的线性变换。那么什么是线性变换呢？无非是一个压缩或拉伸啊。假想原来空间中有一个 维的立方体（随便什么形状），其中立方体内的每一个点都经过这个线性变换，变成 维空间中的一个新立方体。 2，原来立方体有一个体积 ，新的立方体也有一个体积 。 3，行列式 是一个数对不对？这个数其实就是 ，结束了。 就这么简单？没错，就这么简单。 所以说：行列式的本质就是一句话： 行列式就是线性变换的放大率！ 理解了行列式的物理意义，很多性质你根本就瞬间理解到忘不了！！！比如这个重要的行列式乘法性质： 道理很简单，因为放大率是相乘的啊~！ 你先进行一个 变换，再进行一个 变换，放大两次的放大率，就是式子左边。 你把“先进行 变换，再进行 变换”定义作一个新的变换，叫做“ ”，新变换的放大律就是式子右边。 然后你要问等式两边是否一定相等，我可以明确告诉你：too simple 必须相等。因为其实只是简单的把事实陈述出来了

1.矩阵基本知识 （1）正交矩阵相乘仍然是正交矩阵 A、B是正交矩阵,那么AA'=E BB'=E (AB)*(AB)'=AB*B'A'=A(BB')A'=AEA'=AA'=E （2）一个矩阵乘以正交矩阵，范数不变 ||Ux||^2=(Ux)^T(Ux)=x^TU^TUx=x^Tx=||x||^2 （3）一个矩阵乘以可逆矩阵秩不变 （4）初等变换只是不影响矩阵的秩，其他的特性都改变了。对于计算矩阵的行列式，不能进行初等变换，但是可以做行列的进 加减，不能乘以系数。 （5）矩阵的迹：矩阵的主对角线上各个元素的总和，是矩阵所有特征值的和 （6）对角矩阵的特征值是其对角线上的各个元素 （7）矩阵的秩等于非零奇异值的个数，等于非零特征值的个数 （8）任意矩阵都能进行奇异值分解，只有方阵才可以进行特征值分解 特征值分解： 如果一个向量 v 是方阵 A的特征向量，将可以表示成下面的形式： Av= λv，λ 称为特征向量 v 对应的特征值，并且一个矩 阵的 一组特征向量是一组正交向量。 特征值分解：Q是这个矩阵A的特征向量组成的矩阵，Σ是一个对角阵，每一个对角线上的元素就是一个特征值 奇异值分解： 假设A是一个N * M的矩阵，U是一个N * N的方阵（正交矩阵），Σ 是一个N * M的矩阵（对角线上的元素为奇异值），VT是 一个M * M的矩阵（正交矩阵） 特征值和奇异值的关系： （1）U

文章目录 任务详解： 矩阵的秩Rank of matrix 定义3 定义4 定理2（判断两个矩阵的秩的关系） 秩的性质 线性方程组的解 定理3 本课程来自 深度之眼 ，部分截图来自课程视频。 【第一章 线性代数】1.5矩阵的秩 在线LaTeX公式编辑器 任务详解： 1、掌握矩阵的秩是如何计算的，以及秩和初等变换的关系，以及秩的性质 2、掌握线性方程组的情况 矩阵的秩Rank of matrix 定义3 在m×n矩阵A中，任取k行与k列（k≤m，k≤n），位于这些行列交叉处的 k 2 k^2 k 2 个元素，不改变它们在A中所处的位置次序而得的k阶行列式，称为矩阵A的 k阶子式. m×n矩阵A的k阶子式共有 C m k ⋅ C n k C_m^k\cdot C_n^k C m k ​ ⋅ C n k ​ 个. 定义4 设在矩阵A中有一个不等于0的r阶子式D，且所有r+1阶子式（如果存在的话）全等于0，那么D称为矩阵A的最高阶非零子式，数r称为矩阵A的秩，记作R(A).并规定零矩阵的秩等于0。 显然，若A为m×n矩阵，则0≤R(A).≤min{m,n}. 由于行列式与其转置行列式相等，因此 A T A^T A T 的子式与A的子式对应相等，从而 R ( A T ) = R ( A ) R(A^T)=R(A) R ( A T ) = R ( A ) 对于n阶矩阵A

论文解读：（TranSparse）Knowledge Graph Completion with Adaptive Sparse Transfer Matrix   先前的基于深度学习的知识表示模型TransE、TransH、TransR（CTransR）和TransD模型均一步步的改进了知识表示的方法，在完善知识图谱补全工作上逐渐提高效果。通过先前的模型，我们基本掌握了知识表示的学习方法：首先通过投影策略将实体和关系映射到对应的语义空间，其次均使用得分函数 f ( h , t ) = ∣ ∣ h + r − t ∣ ∣ f(h,t)=||h+r-t|| f ( h , t ) = ∣ ∣ h + r − t ∣ ∣ 表示实体对的评分。另外使用负采样生成错误样本进行训练，使得正确的样本得分函数值降低，错误样本的得分函数值升高。然而这些模型均忽略了图谱的两个重要特性： 异质性（heterogeneity） 和 不平衡性（imbalance） 。图谱中的异质性是指不同关系对应的实体对数量不一致，例如对于关系 r r r 链接的所有实体对数量可能非常多，而对于 r ′ r' r ′ 链接的所有实体对数量可能只有1个。不平衡性是指头尾实体的数量不一致，例如形如对于（地名，local，洲名）的三元组，地名可能成千上万个，而洲名只有七个。由于数量的不对等